PI Dan IR [PDF]

Citation preview

3.2.6. INSULATION RESISTANCE ( IR ) DAN POLARITY INDEX ( PI ) TEST Insulation Resistance Test / Megger Test merupakan pengujian yang paling mudah dan sederhana untuk menentukan kemampuan isolasi. Megger Test ini dilakukan pada Stator atu Rotor Generator, selain itu juga dapat diterapkan pada semua mesin atau lilitan kecuali rotor motor sangkar tupai karena tidak mempunyai isolasi untuk ditest. Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini disebut Mega Ohm Meter atau Megger Tester atau Megger saja. Pengukuran Insulation Resistance berdasarkan standar IEEE 43-2000 mengenai Index Polarisasi dan resistansi isolasi berdasarkan table berikut ini : Tabel 3.1: Tegangan Test Untuk Tiap-tiap Tegangan kerja



Serta nilai tahanan isolasi antara penghantar satu dan penghantar yang lain maupun antara penghantar dan ground, nilai resitansi minimumnya adalah sebesar tegangan operasi dalam KV ditambah 1 kemudian dikalikan 100 MΩ yang dapat di rumuskan sbb : Rmin = ( Vrms + 1 ) x 100 MΩ Dimana : Rmin = Resistansi minimum lilitan ( MΩ ) Vrms = Tegangan Kerja dalam KV ( Line-to-Line ). Indeks yang biasa digunakan dalam menunjukan pembacaan megger dikenal sebagai dielectric absobtion, yang diperoleh dengn pembacaan yang berkelnjutan untuk periode waktu yang lebih lama. Jika pengujian berkelanjutan untuk periode selama 10 menit,



megger akan mempunyai kemampuan untuk mempolarisasikian atau mencharger kapasitansi tinggi ke isolasi stator, dan pembacaan resistansi akan meningkat jika isolasi bersih dan kering. Rasio pembacaan 10 menit dibandingkan pembacaan 1 menit dikenal sebagai Polarization Index ( PI ) atau Indeks Polarisasi ( IP ). Jika nilai Indeks Polaritas ( IP ) terlalu rendah ini mengindikasikan bahwa lilitan mungkin terkontaminasi oli, kotoran,serangga, atau terbasahi oleh air



( lembab ). Besarnya



Indeks Polaritas ( IP ) dapat dirumuskan sebagai berikut :



Nilai parameter Indeks Polaritas ( IP ) menurut standar IEEE 43-2000 tentang Indeks Polariotas dan Resistansi Isolasi adalah sebagai berikut :



Jika nilai PI kurang dari 2.0 maka kemungkinan adanya kontaminasi pad isolasi stator, misalanya isolasi winding terlalu banyak menyerap uap air ( lembab) atau terdapat penumpukan



kotoran



konduktive,



sehingga



perlu



dilakukan



pemeliharaan



yaitu



membersihkan winding stator dari kontaminasi kotoran atau dengan cara mengeringkan winding stator. Tabel 3.2 : Nilai minimum PI berdasarkan kelas isolasi



3.2.6. PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI Salah satu jenis pemeliharaan yang dilakukan dalam kegiatan Combustion Inspection ( CI ) yaitu pemeliharaan periodik yang dilakukan setiap 8.000 jam generator beroperasi adalah pemeriksaan stator generator, kegitan yang dilakukan dapat berupa pengujian tahanan isolasi ( Insulation Resistance Test ) dan Polarization Index Test. Nilai Insulation Resistance ( IR ) stator diukur pada suhu ruangan



30,.5°C,



pengukuran dilakukan dengan cara melepas hubungan way ( Y ) generator terhadap ground terlebih dahulu. Pengukuran dilakukan pada tiap phasa yaitu phasa R, S, dan T masingmasing di ukur langsung terhadap ground. Sehingga megger yang digunakan yaitu megger phasa terhadap ground. Jenis Megger yang digunakan adalah Megger jenis analog dengan tegangan 5000 Volt, pemilihan megger dengan tegangan 5000 Volt sesuai dengan besarnya tegangan kerja Generator dan berdasarkan standar IEEE. Pengujian ini dilakukan untuk mendeteksi adanya kelemahan isolasi tahanan. Pengujian isolasi secara rutin dapat dilakukan dengan menggunakan Megger yang pembacaannya langsung dalam megaohm. Tahanan isolasi adalah ukuran kebocoran arus yang melalui isolasi. Tahanan berubah-ubah karena pengaruh temperatur dan lamanya tegangan yang diterapkan pada lilitan tersebut, oleh karena itu faktor-faktor tersebut harus dicatat pada waktu pengujian.



Nilai tegangan minimum pengujian adalah satu kilovolt



sebanding dengan satu (1) megaohm nilai resistansi pada lilitan stator generator, nilai tahanan yang rendah dapat menunjukkan lilitan dalam keadaan kotor atau basah. Moisture dapat juga terdapat pada permukaan isolasi, atau pada lilitan atau pada keduanya.Oleh sebab itu, pengujian dengan megger sebelum dan sesudah mesin dibersihkan harus dilakukan. Jika nilai tahanan tetap rendah dan lilitan relatif bersih, ada kemungkinan adanya moisture pada lilitan, dan lilitan harus dikeringkan sekurangkurangnya sampai diperoleh tahanan minimum yang dianjurkan.



3.3 DATA-DATA DAN PERHITUNGAN Nilai minimum Insulation Resistance ( IR ) lilitan stator generator Wescan 11,5 KV PLTG #1 Keramasan adalah: IRmin = ( Vrms + 1 )x100 MΩ IRmin = ( 11.5 + 1 ) MΩ IRmin = 12,5 MΩ Berikut table data hasil pengukuran tahanan isolasi winding stator generator Wescan PLTG unit 1 Keramasan, sebelum dilakukan pemeliharaan. Tabel 3.4 :Data Insulation Resistance Test sebelum lilitan stator dibersihkan.



Menit ke 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10



R 550 650 800 821 850 910 930 960 980 1.300



Urutan Phasa S Insulation Resistance ( MΩ ) 570 750 870 890 920 960 1.200 1.300 1.400 1.500



Data CI Tahun



: 2010



Tanggal



: 29 Agustus 2010



Suhu Ambient



: 30.5˚ C



Generator



: Westinghouse Canada ( Wescan ) PLTG #1.



T 650 770 860 910 970 980 995 1.320 1.400 1.600



Perhitungan Nilai Average Insulation Resistance lilitan Stator Phasa R, S dan T. Nilai Average Insulation Resistance lilitan Stator masing-masing Phasa dihitung dengan rumus:



 IR ( M) n



IRaverage = Dimana :



IRaverage = Nilai Insulation Resistance rata-rata IR



= Insulation Resistance hasil pengukuran



n



= Banyak jumlah data



Dari data hasil pengukuran diatas maka nilai IRaverage adalah : IRaverage Phasa R :



IRaverage =



550  650  800  821  850  910  930  960  980  1.300 10



IRaverage =



8.751 MΩ 10



IRaverage = 875,1 MΩ IRaverage Phasa S : IRaverage =



570  750  870  890  920  960  1200  1300  1400  1500 10



IRaverage =



10.360 MΩ 10



IRaverage = 1.036 MΩ



IRaverage Phasa T :



IRaverage =



650  770  860  910  970  980  995  1320  1400  1600 10



IRaverage =



10.455 MΩ 10



IRaverage = 1.045,5 MΩ Dari hasil perhitungan nilai rata-rata Insulation Resistance ( IR ) masing-masing phasa dapat diketahui bahwa niulai tahanan isolasi lilitan stator pada saat sebelum dilakukan pemeliharaan masih dibawah nilai Insulation Resistance ( IR ) minimum yang distandarkan oleh IEEE yaitu, 1.250 MΩ. Ini artinya kondisi isolasi lilitan stator generator tidak baik, dengan nilai tahanan isolasi stator dibawah nilai IR minimum dapat menyebabkan timbulnya arus bocor dari stator terhadapa ground, sehingga dapat membahayakan keselamatan manusia yang ada disekitarnya dan dapat menyebabkan timbulnya arus hubung singkat pada belitan generator. Kemungkinan besarnya nilai arus bocor yang terjadi pada masing-masing phasa adalah sebesar : Untuk phasa R : Iis =



V ( LL ) IRaverage



=



11500V 875.1K



= 0,013 mA Untuk phasa S :



Iis = =



V ( LL ) IRaverage



11500V 1036.000 K



= 0,011 mA Untuk phasa T :



Iis =



V ( LL ) IRaverage



=



11500V 1.045.500 K



= 0,010 mA 3.4. ANALISA POLARIZATION INDEX ( PI ) GENERATOR Polarization Index ( PI ) adalah salah stau cara untuk mengetahui quality winding generator akibat pengaruh lingkungan, seperti penyerapan air, pengotoran debu dll : Dari data hasil pengukuran Insulation Resistance ( IR ) lilitan generator di atas dapat dihitung nilai PI-nya yaitu; pengukuran IR 10 menit dibagi dengan nilai IR pengukuran menit pertama, secara matematis dapat digambarkan sebagai berikut :



Nilai PI untuk Phasa R : PI =



1.300 550



PI = 2.3 Nilai PI untuk Phasa S ; PI =



1500 570



PI = 2,6 Nilai PI untuk Phasa T ; PI =



1.600 650



PI = 2.4



Nilai PIaverage = PI



= 2.4



2.3  2.6  2.4 3



Dari perhitungan nilai Polarization Index ( PI ) di atas dapat dilihat bahwa nilai PI sebesar 2, 4. ini menunjukan bahwa generator dalam kondisi Fair1. Untuk mendapatkan nilai Good maka winding generator perlu dilakukan pemeliharaan dengan cara membersihkan winding drai debu atau kotoran lainnya dan dilkaukan pemanasan dengan heater agar didapatkan kondisi yang kering. Berikut nilai Insulation Resistance ( IR ) stator setelah dilakukan pemeliharaan : Tabel 3.5 :Data Insulation Resistance Test sesudah



Menit



R



ke 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10



600 680 850 860 880 950 980 1200 1560 1.750



lilitan stator dibersihkan



Urutan Phasa S Insulation Resistance ( MΩ ) 620 750 870 910 930 980 1.250 1.320 1570 1.780



Data CI Tahun



: 2010



Tanggal



: 29 Agustus 2010



Suhu Ambient



: 30.5˚ C



Generator



: Westinghouse Canada ( Wescan ) PLTG #1.



T 600 795 880 920 980 1100 1250 1.450 1.670 1.795



Dari table data di atas terlihat bahwa nilai tahanan isolasi yang didapatklan setelah dilakukan pemeliharaan lebuih besar dari nilai sebelumnya.



Analisis nilai Polarization Index ( PI ) setelah dilakukan pemeliharaan: Untuk phasa R. PI = 1



1750 600



Standar IEEE no 43-2000



PI = 2.9 Untuk Phasa S, PI =



1.780 620



PI = 2.8 Untuk phasa T; PI =



1795 600



PI = 2.9 Jadi nilai Polarization Index ( PI ) generator adalah : PI =



2,9  2,8  2.9 3



PI = 2,8 Nilai polarizatiuon Index (PI) masih dibawah 3.0 ( kondisi good ), hal ini bisa disebabkan umur generator yang sudah tua. Tabel 3.6



: data nilai PI sebelum dan sesudah pemeliharaan



Nilai Polarization Index ( PI ) Sebelum Pemeliharaan Sesudah Pemeliharaan Phasa



Phasa



R



S



T



R



S



T



2.3



2.6



2.4



2.9



2.8



2.9



Berikut ini digambarkan kurva kenaikan nilai Insulation Resistance ( IR ) dan Polarization Index ( PI ) setelah dilakukan pemeliharaan dan drying proses.



Gambar 3.7 :Kurva kenaikan nilai PI setelah Drying Proses



BAB IV PENUTUP 4.1. KESIMPULAN 1. Dengan Pengujian Insulation Resistance ( IR ) dan Polarization Index Test



dapat



mengetahui kondisi generator untuk menentukan tindakan pemeliharaan sederhana yaitu setiap 8000 jam generator beroperasi



( Combustion Inpection ).



2. Nilai minimum tahanan isolasi ( Insulation Resisntace ) stator generator Wescan Unit 1 PLTG keramasan sesuai dengan standar IEEE adalah 1.250 MΩ. 3. Berdasarkan analisis nilai Polarization Index ( PI ) yaitu dari 2.3 menjadi 2.8 maka kondisi generator Wescan PLTG unit 1 Keramsan sesuai standar IEEE dalam kondisi Fair namun menedekati kondisi good setelah dilakukan pemeliharaan yaitu pembersihan dan pemanasan winding stator generator.



4.2. SARAN 1. Agar tidak mengganggu aktivitas karyawan PLN, sebaiknya setiap kelompok mahasiswa yang melakukan kerja praktek dapat dibimbing oleh seorang pembimbing khusus yang ditunjuk oleh Asman atau Supervisor masing-masing. 2. Pemeliharan rutin dan periodik generator harus dilakukan untuk menjaga kondisi generator selalu dalamkondisi baik agar dapat mempertahankan dan menjaga kehandalan sistem pembangkit.